Hybriden zijn lange tijd de onbetwiste koningen op het gebied van brandstofefficiëntie geweest. Ze combineren efficiënte verbrandingsmotoren met elektromotoren en zelfopladende batterijen. Vóór 2005 werd het segment gedomineerd door kleine auto’s. Het ontbrak hen aan paardenkracht. Ze boden weinig laadruimte. Maak kennis met de Ford Escape Hybrid.
Het veranderde het spel.
Deze SUV levert tot 36 mijl per gallon. Het is niet de absoluut meest efficiënte machine die momenteel op de markt is. Maar voor een gemiddeld gezin van vier personen zijn de besparingen aan de pomp aanzienlijk. Het bewijst dat je geen kleine voetafdruk nodig hebt om geld te besparen.
Зміст
Hoe hybride technologie werkt
Om de Escape Hybrid te begrijpen, is inzicht in de technologie onder de motorkap vereist. Een hybride voertuig combineert benzineverbranding met elektrische aandrijving. Het heeft tot doel de tekortkomingen van zelfstandige systemen op te lossen. Benzineauto’s veroorzaken uitstoot. Ze zijn luid. Ze verbranden dure brandstof. Puur elektrische auto’s hebben te maken met angst voor actieradius. Ze vereisen opladen via een plug-in. Hun levensduur van de batterij was historisch kort.
Een hybride lost deze problemen op. Het maakt gebruik van een verbrandingsmotor en een elektromotor die samen werken. Het systeem schakelt tussen beide of draait beide tegelijkertijd.
De Ford Escape Hybrid maakt gebruik van een parallelle hybride opstelling.
Zowel de gasmotor als de elektromotor kunnen het voertuig voortbewegen. De auto heeft nooit extern opladen nodig. Remmen levert energie op. Die kinetische energie slaat energie op in het batterijpakket. Als de lading kritiek laag wordt, neemt de gasmotor het over. Het werkt totdat de batterijen zijn opgeladen.
“Een hybride auto heeft een verbrandingsmotor en een elektromotor die samenwerken.”
Dit ontwerp elimineert de noodzaak om de stekker in het stopcontact te steken. Het neemt de zorgen over het bereik volledig weg. Je rijdt ermee zoals elke andere auto.
Engineering van de ontsnapping
Ford koos voor een pragmatische aanpak. Ze hebben niet vanuit het niets een nieuwe auto ontworpen. Ze begonnen met de bestaande viercilinder Ford Escape. Het is een relatief kleine SUV. Zelfs zonder elektrische ondersteuning verdient hij 25 mpg op de snelweg. Dat is een behoorlijke kilometerstand voor zijn klasse.
Het technische team heeft vijf jaar aan het project gewerkt. Honderd ingenieurs werkten aan de hybride aandrijflijn. Hun doel was integratie.
Visueel is de verandering subtiel. Het lichaam blijft herkenbaar als een standaard Escape. Mogelijk ziet u een kleine ‘Hybride’-badge op de deur. De dashboardmeter wijkt enigszins af. Een ventilatieopening aan de achterkant helpt het accupakket te koelen. Zonder deze aanwijzingen zouden de meeste mensen het verschil niet merken.
Dit was geen niche-experiment. Het was een enorme technische inspanning, toegepast op een beproefd platform. Het resultaat was een voertuig dat kon concurreren op de reguliere markt. Het bracht hybride efficiëntie naar een segment dat dit voorheen negeerde.
De vraag blijft of deze doorbraak het consumentengedrag zal veranderen. Vroege gegevens duiden op een sterke interesse. Maar de echte test ligt in betrouwbaarheid op de lange termijn en prestaties in de echte wereld.
Dat was het hele veld. Ford sloeg niet alleen een benzinemotor en een kleine batterij bij elkaar en noemde het een dag. Ze hebben jarenlang de Escape Hybrid verfijnd, omdat ze nodig hadden dat deze zich precies zou gedragen als een conventionele SUV. Je hebt geen ingenieursdiploma nodig om ermee te rijden. Je draait gewoon de sleutel om.
De elektromotor en het accupakket zijn ontworpen om de hele levensduur van het voertuig mee te gaan, zonder enig onderhoud. Er is geen dashboardmeter die u waarschuwt dat uw lading daalt. Het systeem zorgt intern voor het schakelen tussen stroombronnen. Het is onzichtbaar. In alle opzichten is de Escape Hybrid gewoon een SUV met een uitstekende kilometerstand en lage emissies. Die eenvoud is wat de Amerikaanse automarkt daadwerkelijk zou kunnen bewegen. Het toegankelijk maken van hybride technologie voor de gemiddelde koper zonder dat daarvoor een leercurve nodig is, was het meest innovatieve kenmerk ervan.
Maar wat gebeurt er als je de motorkap openklapt? Laten we naar de hardware kijken.
Het volledige hybridesysteem van de Ford Escape
Onder de plastic deksels schuilt een complexe dans van mechanische en elektrische componenten. Het hart van het systeem is niet alleen een kleine elektromotor die een grotere motor ondersteunt. Het is een volledig geïntegreerd parallel hybridesysteem.
Ford gebruikte een 2,3-liter vier-in-lijn benzinemotor. Het is gekoppeld aan een synchrone elektromotor met permanente magneet. De twee zijn gekoppeld via een powersplit-apparaat, dat in wezen een geavanceerde planetaire tandwielset is. Door deze opstelling kan de motor de wielen rechtstreeks aandrijven of elektriciteit opwekken om de accu op te laden. Bovendien kan de elektromotor de wielen bij lage snelheden zelfstandig aandrijven.
Het batterijpakket is een nikkel-metaalhydride (NiMH)-eenheid. Deze zit onder de achterbank. De capaciteit is naar moderne maatstaven bescheiden, maar levert voldoende energie voor korte uitbarstingen van alleen elektriciteit. Het systeem beheert de laadstatus automatisch. Regeneratief remmen vangt energie op die anders als warmte verloren zou gaan. Deze energie wordt teruggevoerd naar de accu.
De transmissie is in alles behalve naam een continu variabele transmissie (CVT). De planetaire tandwielset creëert het variabele overbrengingseffect. Hierdoor kan de motor vaker in het meest efficiënte toerentalbereik blijven dan een traditionele automaat. De elektromotor vult de gaten op. Het levert koppel wanneer u het nodig heeft en slaat energie op als u dat niet nodig heeft.
Waarom dit belangrijk is voor chauffeurs
De meeste bestuurders zullen nooit het verschil weten tussen deze en een gewone benzineauto. De overgang tussen elektrische en gasenergie verloopt soepel. Er is geen sprake van schokken. Geen vertraging. Het systeem beslist wanneer welke krachtbron moet worden gebruikt op basis van de gasinvoer, snelheid en acculading. Je bent gewoon aan het rijden.
Deze aanpak nam de toegangsbarrières weg. Je hoefde niet te leren hoe je de auto moest ‘opladen’. U hoeft zich geen zorgen te maken over de levensduur van de batterij. De auto werkte gewoon. Dit is de reden waarom de Escape Hybrid weerklank vond bij kopers die de voordelen van een hybride wilden zonder het gedoe. Het was een proof of concept voor massale adoptie.
De impact in de echte wereld
De Escape Hybrid veranderde niet alleen de manier waarop mensen over hybriden dachten. Het veranderde de manier waarop Ford elektrificatie benaderde. Het toonde aan dat hybriden praktisch kunnen zijn. Betaalbaar. Gemakkelijk te gebruiken. De verkoopcijfers bewezen dat consumenten bereid waren de technologie te omarmen als er geen verandering in levensstijl voor nodig was.
De techniek achter de Escape Hybrid getuigt van Fords inzet om elektrische mobiliteit toegankelijk te maken. Het ging niet om het creëren van een nicheproduct voor technologie
Hoe de Ford Escape Hybrid eigenlijk werkt
Vergeet de ‘milde’ hybrides waarbij de benzinemotor nooit echt stopt. Ford heeft de Escape Hybrid als een volledig systeem ontwikkeld. De gasmotor en de elektromotor wisselen elkaar niet zomaar af. Ze werken mee. U krijgt afzonderlijke bediening, gecombineerde bediening en alles daartussenin.
Het systeem draait op vier verschillende fasen.
Begin met ontsteking. Draai de sleutel om. De elektromotor wordt als eerste wakker. Het drijft de benzinemotor aan. Dan komt de cheque. De computer scant de batterijniveaus. Het controleert de bedrijfstemperaturen. Het verifieert de instellingen van de klimaatregeling. Als de airco op maximaal staat, blijft de motor draaien. Als de omstandigheden goed zijn, wordt de gasmotor onmiddellijk uitgeschakeld. U gebruikt nu alleen elektriciteit.
Dit gebeurt binnen enkele seconden.
Wanneer je een stoplicht tegenkomt, valt de benzinemotor uit. Je doet niets in stilte. Wachten bij de drive-thru? Stil. Ford heeft de aan-uit-cycli aanzienlijk gladgestreken. Testers merkten nog steeds een waarneembare huivering op wanneer de motor opnieuw startte of afsloeg. Het is standaard hybride gedrag. Verwacht geen Rolls-Royce-gefluister.
De acceleratie is in eerste instantie puur elektrisch. De elektromotor levert direct koppel bij lage toerentallen. Het is het perfecte hulpmiddel om vanuit stilstand te starten. De benzinemotor schakelt pas in als je ongeveer 40 km/uur haalt. In druk stadsverkeer kun je de hele dag doorgaan zonder dat de benzinemotor één keer aanslaat. De twee krachtbronnen werken samen tot snelwegsnelheden.
Dan is er regeneratief remmen.
Gewone auto’s verspillen kinetische energie in de vorm van warmte als je remt. Hybriden vangen het op. De elektromotor draait de rollen om. Het wordt een generator. Het zorgt ervoor dat de batterij weer van stroom wordt voorzien. Elk rood licht is een mini-oplaadsessie. Dit is de reden waarom hybrides het benzineverbruik bij stop-and-go-ritten in de stad verlagen in vergelijking met open snelwegen. Soepel remmen is hier van belang. Trap op de rem en het antiblokkeersysteem neemt het over. Die teruggewonnen energie raak je kwijt.
Cruisen op de snelweg verandert de dynamiek.
Bij snelheden tussen 80 en 110 km/u doet de benzinemotor het zware werk. Het is hier het meest efficiënt. Maar de Escape heeft een kleine viercilindermotor. Het ontbreekt aan brute kracht. Wanneer u moet passeren, wordt de elektromotor ingeschakeld. Deze voegt pk’s toe aan de benzinemotor. Je krijgt een boost zonder terug te schakelen.
Er is geen traditionele transmissie met versnellingen. De Escape maakt gebruik van een elektronisch geregelde continu variabele transmissie (eCVT). Boordcomputers passen voortdurend de versnelling aan voor een optimaal brandstofverbruik. Ford-ingenieurs beweren dat dit resulteert in een efficiëntieverbetering van 30 procent ten opzichte van conventionele versnellingsbakken.
Laten we nu eens naar het prijskaartje kijken.
Ontsnap aan hybride prijzen en opties
Je kunt voor ongeveer $ 3.800 aan opties toevoegen aan de hybride uitvoering. Lederen stoelen. Verbeterde veiligheidsvoorzieningen. Een 110 volt stopcontact voor laptops of gereedschap. Een uiterlijkpakket. GPS-navigatie.
Hier zijn de basisprijzen voor de line-up.
-
Escape FWD 4-cil. – $ 19.995
-
Escape AWD 4-cil. – $23.235
-
Escape AWD 6-cil. – $27.145
-
Ontsnap aan hybride voorwielaandrijving – $ 26.970
-
Escape Hybride AWD – $ 28.595
De Hybrid FWD kost iets minder dan $ 27.000. Het is een premium, maar geen uitschieter in dit segment. De AWD-hybride springt naar $ 28.595. Voor de meeste kopers is dat het getal dat ertoe doet.
Vervolgens analyseren we de cijfers om te zien of die premie u voldoende brandstofbesparing oplevert om de kosten te rechtvaardigen.
Architectuur en uitgangsnummers van de aandrijflijn
Ford heeft niet zomaar een batterij in de Escape geslagen. Ze hebben de gasmotor opnieuw ontworpen voor efficiëntie. De hybride maakt gebruik van een 2,3-liter aluminium viercilinder Atkinson-cyclusmotor. Atkinson-cycli offeren piekvermogen op voor een betere thermische efficiëntie. Het is een afweging. Standaard Otto-cyclusmotoren zijn krachtiger. Atkinson-cycli zijn slanker.
De benzinemotor levert 133 pk bij 6.000 tpm. Het koppel bedraagt 129 lb-ft bij 4.500 tpm. De elektrische kant is een driefasige, synchrone motor met permanente magneet. Hij voegt 94 pk toe, maar alleen in het bereik van 3.000-5.000 tpm.
Vergelijk dat eens met de niet-hybride Escape. De viercilinder levert 153 pk bij 5.800 tpm en een koppel van 152 Nm bij 4.250 tpm. De hybride verliest grommen op papier. Het wint in plaats daarvan aan efficiëntie.
Gewicht en dynamiek
Massa doodt efficiëntie. De AWD Escape Hybrid weegt 1.766 kg. Dat is ongeveer 500 pond zwaarder dan het standaardmodel. De hybride componenten zijn niet gratis.
De wielbasis bedraagt 103,1 inch. De bodemvrijheid bedraagt een bescheiden 8 inch. Hij is compact voor een SUV. Rubber ontmoet de weg via Continental ContiTrac EcoPlus-banden. Er wordt een volwaardig reserveonderdeel meegeleverd. De brandstoftank heeft een inhoud van 15 gallon.
Prestatiestatistieken
Car and Driver testte het AWD-model met volledige opties in december 2004. Dit zijn de harde cijfers:
- 0-100 km/u: 10,8 seconden
- Topsnelheid: 164 km/u (102 mph)
- 70-0 mph Remmen: 195 voet (60 meter)
Het is geen raceauto. Maar het beweegt.
Realiteiten op het gebied van brandstofverbruik
Als u op zoek bent naar een hybride, geeft u om één nummer. Mijlen per gallon. De Escape Hybrid zal niet de 50+ mpg-markeringen van kleinere compacte hybrides halen. Ford beoordeelt het op:
- Stad: 35 mpg
- Snelweg: 29 mpg
Onafhankelijke tests van USAToday en Motor Trend suggereerden dat de cijfers in de echte wereld iets lager zouden zijn. Toch bedraagt de winst ten opzichte van de niet-hybride Escape 20 tot 25 procent. Dat is veelbetekenend. Het doet ook grotere SUV’s in de schaduw die moeite hebben om 10 mpg te halen.
EPA-beoordelingen variëren per aandrijflijn. De FWD-versie krijgt 33 mpg stad en 31-36 mpg snelweg. De AWD daalt naar 33 mpg in de stad en 29 mpg op de snelweg. Met een tank van 15 gallon ligt het bereik tussen 400 en 500 mijl. Dat is genoeg om staten te doorkruisen zonder frequente stops.
Waarom rijden in de stad de voorkeur geeft aan hybrides
Verbrandingsmotoren hebben een hekel aan stationair draaien. Ze hebben een hekel aan langzame acceleratie. Ze hebben een hekel aan frequente stops. Een zware SUV die stop-and-go-verkeer aflegt, verbruikt inefficiënt brandstof. Je verbrandt gas alleen maar om de traagheid te overwinnen.
Hybriden lossen dit op. De elektromotor zorgt voor bewegingen op lage snelheid. Bij het sluipen in het verkeer wordt geen gas verbrand. Remmen genereert energie. De batterij wordt opgeladen.
Dit is de reden waarom het aantal hybride stadskilometers groter is dan het aantal snelwegen. Op de snelweg doet de verbrandingsmotor het meeste werk. In de stad schittert de elektromotor.
Verbeterde vertoningen
Hoe voelt het om te rijden?
De overgang tussen elektrische en gasenergie verloopt soepel. Je merkt de schakelaar nauwelijks. Bij lage snelheden is het stil. Alleen de elektrische modus domineert in files.
Acceleratie voelt voldoende, niet urgent. De elektromotor levert direct koppel vanaf de lijn. De benzinemotor wordt ingeschakeld als u meer vermogen nodig heeft. Het systeem beheert de overdracht naadloos.
Remmen voelt anders. Regeneratief remmen voegt weerstand toe. U moet uw voetdruk aanpassen. Het duurt een minuut om eraan te wennen.
De bediening is stabiel. Door het extra gewicht wordt het zwaartepunt iets verlaagd. De lichaamsrol is minimaal. De Continental-banden zorgen voor een goede grip.
Binnen is het stil in de cabine. Windgeruis is minimaal. Het hybridesysteem jankt of zoemt niet. Het is verfijnd.
Is het leuk om te rijden? Niet echt. Het is praktisch. Efficiënt. Rustig. Het geeft voorrang aan besparingen boven sportiviteit.
Voor de meeste kopers is dat het punt.
Meestal zou je nooit raden dat je achter het stuur van een hybride zat. Ford heeft de Escape Hybrid ontworpen om het gedrag van een standaard compacte SUV zo nauwkeurig na te bootsen dat de elektrische aandrijflijn grotendeels onzichtbaar blijft. Als je de specificaties niet zou kennen, zou je niet merken dat de elektromotor helpt.
Maar als je er hard genoeg mee rijdt, beginnen de eigenaardigheden te verschijnen.
De huivering en het remgevoel
De meest directe weggeefactie is de huivering. Het gebeurt wanneer de benzinemotor weer aanslaat nadat de auto heeft uitgelopen of alleen op elektriciteit heeft gereden. Het is een lichte schok die je door de zitting van je broek voelt. Het is niet gewelddadig, maar het onderscheidt zich van de soepele trekkracht van een conventionele verbrandingsmotor.
Dan is er het remmen. Regeneratief remmen gebruikt de elektromotor om het voertuig te vertragen en daarbij energie terug te winnen. Dit betekent dat de vertraging anders aanvoelt. U vertrouwt niet alleen op wrijvingsblokken die tegen rotoren schuren. Je voelt een verandering in de weerstand voordat de fysieke remmen in werking treden. Bij een harde stop is er een merkbaar overgangspunt waar de hydraulische remmen het overnemen om de auto volledig tot stilstand te brengen. Het vereist een lichte aanpassing van uw rechtervoet.
Het eCVT-voordeel
Het grootste voordeel komt van de transmissie. Ford rustte de Escape uit met een elektronisch geregelde continu variabele transmissie (eCVT). In tegenstelling tot een traditionele automaat met vaste versnellingen heeft dit systeem geen fysieke versnellingen om te schakelen.
Het resultaat is een rit die ongelooflijk soepel aanvoelt. Er zijn geen plotselinge schokken wanneer de auto accelereert. Geen koppelingsinschakeling. Geen toerentalpieken die aanvoelen als een trap. De vermogensafgifte is lineair. Je drukt het pedaal in en de auto beweegt. Periode.
Deze soepelheid is een van de belangrijkste redenen voor de gerapporteerde verbeteringen in brandstofefficiëntie. De motor blijft vaker in het optimale efficiëntiebereik omdat hij niet tussen de overbrengingsverhoudingen hoeft te schakelen. De eCVT beheert de vermogensverdeling tussen de gasmotor en de elektromotoren om de boel efficiënt te laten draaien.
Is het een sportwagen? Nee. Maar voor dagelijks woon-werkverkeer maakt het ontbreken van een schakelschok het een van de soepelere kleine SUV’s op de weg. Je moet er gewoon aan wennen dat het rempedaal in het begin een beetje anders aanvoelt.
Het dashboard vertelt een verhaal
Het instrumentenpaneel verandert nauwelijks, afgezien van één specifieke aanpassing aan de toerenteller. U zult een waarde zien die onder nul daalt. Het is een slimme kleine indicator die aangeeft dat de verbrandingsmotor is uitgeschakeld en dat de auto uitsluitend elektrisch rijdt. Als je voor het navigatiesysteem kiest, krijg je een bonus: het display bevat een hybride powerflow-graphic. Het laat precies zien hoe energie in realtime door het systeem beweegt.
Waar verbergen de batterijen zich?
Het is gemakkelijk om aan te nemen dat het inpakken van voldoende accu’s om een kleine SUV vooruit te duwen de hele kofferbak zou opvreten. Het technische team van Ford was het daar niet mee eens. De Escape Hybrid maakt gebruik van 250 nikkel-metaalhydridecellen van D-formaat. Ze zijn in serie geschakeld en liggen plat onder de bagageruimte achterin.
Door deze plaatsing is de laadruimte kleiner dan bij de niet-hybride Escape. Het verlies bedraagt slechts enkele centimeters. Voor de bestuurder en passagiers blijft alles onveranderd. Er is geen concessie gedaan aan comfort of hoofdruimte.
Is het de overstap waard?
Als eerste poging tot een praktische hybride SUV valt de Ford Escape Hybrid op door uitstekende techniek. Hij is beter voor het milieu en biedt lagere brandstofkosten dan welke andere SUV dan ook die momenteel op de markt is. Hij komt niet helemaal overeen met de Toyota Prius, die een rating van 60 mpg in de stad en 51 mpg op de snelweg heeft. Maar de ontsnapping is op de lange termijn misschien wel beter voor de planeet. Door een hybride voor het gemiddelde gezin te bouwen, zou Ford binnen tien jaar miljoenen van deze voertuigen in Amerikaanse garages kunnen krijgen.
“Door een hybride te maken voor het gemiddelde gezin, dat over het algemeen wat ruimte nodig heeft om comfortabel te reizen, zou Ford kunnen helpen om binnen tien jaar miljoenen hybrides in Amerikaanse garages te zetten.”
Ontdek verder
Voor meer details over de Ford Escape Hybrid en aanverwante auto-onderwerpen kunt u de volgende links raadplegen.
Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen
- Quizhoek: hybride autoquiz
- Hoe hybride auto’s werken
- Hoe elektrische auto’s werken
- Hoe GM’s Hy-wire werkt
- Hoe de waterstofeconomie werkt
- Hoe automotoren werken
- Hoe elektromotoren werken
- Hoe gasprijzen werken
- Hoe aardgasvoertuigen werken
- Foto’s van hybride auto’s uit 2007
- De echte kampioenen op het gebied van brandstofverbruik in de Consumentengids
Nog meer geweldige links
- Ford-voertuigen: Escape Hybrid
- Ford-voertuigen: Escape Hybrid: brandstofkostenbesparingscalculator
- HybridCars.com: eerste indrukken van Escape Hybrid Driver
- Een test voor gezinsauto’s: Ford Escape Hybrid uit 2005
- TomPaine.com: Ontsnappen aan olieverslaving – 12 augustus 2004
Bronnen
-Chirico, Neil. “Eerste rit: Ford Escape Hybrid uit 2005.” Motortrend, augustus 2004.
– Healey, James. “Ford gaat hybride met veelbelovende nieuwe Escape.” USAToday.com, 13-5-2004.
– Sessies, Ron (redacteur). “Motor Trend 2005 & 2006 Sport/Utility, Truck & Van Buyer’s Guide.” Motortrend, november 2004.
– Vanderwerp, Dave. “Na een miljoen manuren brengt Ford de eerste hybride SUV op de markt.” Can and Driver, december 2004.
– Ford-voertuigen: Escape Hybrid
